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速度时间图像为什么是位移

发布时间: 2022-12-16 23:37:26

A. 速度时间图像面积表示的是位移吗为什么呢请说明一下。还有加速度时间图像面积表示什么呢

此处的图像面积须有正负的概念,即X轴下方面积为负
速度时间图像面积表示的是位移,v=ds/dt,图像面积可以无限分割成很小的速度与时间的乘积也即是用微积分的思想,面积就是s(t_final)-s(t_init),即是初始时刻到结束时刻间的位移。
至于加速度a=dv/dt, 面积就是v(t_final)-v(t_init),即是初始时刻到结束时刻间的速度差。

B. 位移与速度时间图像

先举一个最简单的例子:

匀速直线运动(可以简称为“匀速运动”,不信你可以去问问资深的教师),那么它的图像是一条水平线段,与X轴围成的图形是矩形,那么宽度是时间长,高度是速度大小,那么相乘得到的面积,不就是时间乘以速度,也就是位移了嘛。

用微积分的思想来看,任何一个曲线,无论曲度如何,在微观上,可以把它竖着平均切割成足够多份(把大的时间段,切割成无数个小的时间段),每份足够小(时间足够短),那么每一小份(每一小时间段),可以看成一个小矩形(每一个小时段里,可以看成是匀速运动)……

于是,每一小份的面积,就等于这一小时间段里(前面说了,这小的时段里,可以看成是匀速运动)的位移了。

而,图像的总面积,就是这无数个小份的面积之加和。同样,总的位移,也等于这些无数小时间段的位移的加和。由于每个小面积都等于小位移,那么,加在一起还是相等的,于是

图像的总面积 = 总位移

C. 图像为什么在速度时间图像中,位移等于图像的面积

你可以简单的这样去记忆——因为x=vt,所以如果你有一张v-t图,你图中的面积就等于位移x
同样的,我们还可以得到很多例子,比如功,由于W=Fx,如果你有一张F-x图,那么图中的面积就是力做的功W
再比如速度,由于v=at,如果你有一张a-t图,那么图中的面积就是速度v
如此等等。
其实这个的数学原理就是积分,如果你学过了,自然就明白了,在这儿仔细说明白比较麻烦。你可以去搜搜积分的相关知识,也许就看懂了。

D. 为什么在速度时间图像中,位移等于图像的面积

,位移=速度乘时间

E. 如何分析速度-时间图像和位移-时间图像题

比较有用的,注意图像与坐标轴的面积,速度时间图像表示的是位移。可以和位移时间图像比较下。
速度时间图像可以看出速度的方向,但不能确定位移的方向,面积的矢量和才可以确定位移的正负。图像的斜率就是加速度。
位移时间图像的斜率是速度,位移时间图像就可以直接看出位移的大小,当位移增大时,速度一定是正方向,位移减小时,速度一定与正方向相反。
这种图其他的貌似没啥有意思的了。

F. 为什么速度时间图象中的面积表示位移

表示位移,前提是速度方向只能在一条直线上,这是位移就等于速度乘以时间了,图像面积可以无限分割成很小的速度与时间的乘积也即是用微积分的思想,至于加速度就得与时间的平方建立坐标系了,这样面积才有意义········

G. 为什么速度时间图像所围三角形面积就是位移

这个是积分的思想,牛顿的伟大贡献之一!
在高中物理有很多地方都会用到这种思想,大学里系统学习微积分就明白了。
首先我们先来看匀速直线运动:位移x=vt,这在v-t图像上表示就是矩形的面积就代表位移x,这个很容易理解。然后我们来看匀加速直线运动,在v-t图像上与时间轴包围是一个三角形(或者是梯形)。我们可以这样理解(以下就是你们老师的说法,也是微积分思想的核心):
第一步:把t轴平均划分几个区域,每个区域时间间隔是ti~ti+Δt,在每段时间内初始速度为vi,末速度是vi+Δv,很明显,这仍然是一个匀加速直线运动。
第二步:继续更细小的划分,Δt与Δv越来越小,vi与vi+Δv的差别越来越小,如果你永远分下去(事实上不可能),最终有vi=vi+Δv,也就是无限个匀速直线运动。
第三步:很明显,每个匀速直线运动的位移量是Δx=viΔt,也就是每一条细细的矩形面积,最后再把他们结合起来得到总位移x=三角形的面积。
至于你问的“再怎么分他不也不可能是矩形”这个问题,这正是初等数学与高等数学的差别。高中以前的都属于初等数学,认为无限的分割没有实际意义,或者说不承认极限与连续。而高等数学是建立在极限与连续概念之上的,很多东西都能使用“无限”、“无穷”等等的字眼。
用微积分的表示方法就是v=dx/dt、x=∫vdt,这就是大学物理质点运动的基本公式,适用的不仅仅是匀速运动、匀加速直线运动这些特殊运动形式,而是所有一切运动。v-t曲线与t轴包围的面积表示位移量也是所有运动都适用的。

H. 匀变速直线运动的速度与时间的图像。为什么其面积就是位移 。(能不用加速度吗还没教到。)

把时间等分到无限小,可以近似看作此时速度不变。那么图像可以看成无数个矩形组成,他们长均匀变化v1v2v3v4v5.......(y轴鄙视的速度均匀变化),他们的宽很小且相等t(x轴表示的时间被等分成无限小)那么总面积=各矩形面积和=v1×t+v2×t+v3×t.......,而位移就是各个无限小的时间的位移和=v1×t+v2×t+v3×t.......,那么面积就是位移。有图可能比较好理解。

类似的无限思想小学学圆面积公式的时候有涉及。

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